Способ изготовления рупорного излучателя

Изобретение относится к антенной технике, в частности к рупорным излучателям, входящим в состав антенн космического аппарата, а также к способам изготовления рупорных излучателей из волокнистых композиционных материалов. Рупорный излучатель конструктивно выполнен за единое целое из одного композиционного материала, при этом конический раструб, труба и стыковочный фланец могут быть выполнены в форме эллипса, круга или многогранника. Рупорный излучатель изготавливают за один технологический цикл, при котором выполняют раскрой заготовок из препрега по заданной программе на режущем станке, производят выкладку заготовок слоями препрега на поверхность оправки по заданным углам ориентации, чередуют слои относительно друг друга, с промежуточной вакуумной опрессовкой каждого слоя препрега, при этом используют профилированный обжимной элемент. Оправка для изготовления рупорного излучателя может быть выполнена разборной и из композиционного материала, а обжимной элемент из эластичного материала. Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления рупора, а также в снижении его массы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к антенной технике, в частности к рупорным излучателям, входящим в состав антенн космического аппарата, а также к способам изготовления рупорных излучателей из волокнистых композиционных материалов.

Известно рупорное антенное устройство (патент RU №2052876), выполненное из полого металлического волновода круглого сечения, с одной стороны которого присоединен полый металлический волновод в виде конического рупора и диэлектрического излучателя.

Раструб, питающий волновод и фланец вышеупомянутого устройства, конструктивно выполнены в виде одной детали. Такие детали обычно изготавливают методом механической обработки. Известны способы обработки конической поверхности деталей (а.с. СССР №1379017 и патент РФ №2071395). К недостаткам подобных конструкций и способов изготовления относится недостаточная технологичность, низкий коэффициент использования материала (КИМ), относительно высокая масса конструкции облучателя полученного таким образом.

Наиболее близким к заявляемому устройству является рупорный излучатель, описанный в патенте RU №2503101. Рупорный излучатель конструктивно выполнен в виде сборочной единицы, состоящей из двух деталей: трубы с раструбом и воротникового фланца, соединенных с помощью клея так, что торцевая поверхность трубы принадлежит посадочной поверхности фланца, при этом на фланце имеются радиальные сквозные прорези с наружной и с внутренней сторон, а также прорези на воротнике фланца. Описанный рупорный излучатель принят за прототип изобретения.

В известном решении (RU №2503101) также описан и способ соединения деталей (изготовления) рупорного излучателя, при котором одна деталь охватывает другую, характеризуется тем, что в месте соединения на охватывающей детали - фланце, устанавливают бандаж из нитей, пропитанных клеем, при этом нить наматывают с натяжением, а на фланце выполняют прорези.

К недостаткам данного изобретения относится: использование материалов с различными коэффициентами линейного теплового расширения, низкая технологичность изготовления сборной конструкции, вследствие чего увеличивается и усложняется цикл изготовления, большая масса конструкции за счет использование металлических элементов и клеевого шва, низкий коэффициент использования материала, низкая прочность клеевого соединения в условиях знакопеременных температур.

Из существующего уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с признаками заявленного способа изготовления рупорного излучателя.

Задачей настоящего изобретения является повышение технологичности изготовления рупорного излучателя, снижение его массы.

Поставленная задача достигается изготовлением на оправке рупорного излучателя, состоящего из трубы, раструба и фланца, причем раструб, труба и фланец выполнены в виде одной цельной детали из одного композиционного материала, пропитанного связующим. Цельная деталь выполнена, например, в форме круга, эллипса или многогранника. Способ изготовления рупорного излучателя характеризуется тем, что рупорный излучатель изготавливают за один технологический цикл, при котором выполняют раскрой заготовок из препрега по заданной программе на режущем станке, производят выкладку заготовок слоями препрега на поверхность оправки по заданным углам ориентации, строго определенным образом, чередуют слои относительно друг друга, с промежуточной вакуумной опрессовкой каждого слоя препрега, при этом используют профилированный обжимной элемент. Рупорный излучатель можно изготавливать на разборной оправке, выполненной из композиционного материала. Обжимной элемент для изготовления рупорного излучателя выполняют из эластичного материала.

Техническим результатом является применение монолитной конструкции, исключение клеевого соединения, снижение влияния знакопеременных температур на геометрические и прочностные параметры рупорного излучателя, за счет применения композиционных материалов, сокращение цикла изготовления.

Заявляемое изобретение поясняется эскизами, на которых показано:

- на фиг. 1 - общий вид рупорного излучателя;

- на фиг. 2 - общий вид рупорного излучателя в разрезе;

- на фиг. 3 - общий вид круглого рупорного излучателя со стороны раскрыва;

- на фиг. 4 - общий вид рупорного излучателя в форме эллипса со стороны раскрыва;

- на фиг. 5 - общий вид многогранного рупорного излучателя со стороны раскрыва;

- на фиг. 6 - общий вид рупорного излучателя с оправкой, обжимным элементом и вакуумным мешком.

Заявляемый рупорный излучатель конструктивно выполнен в виде одной цельной детали из композиционного материала, состоящей из раструба 1, трубы 2 и фланца 3.

Цельная деталь со стороны раскрыва выполнена, например, в форме круга, эллипса или многогранника.

Способ изготовления рупорного излучателя производят за один технологический цикл и осуществляют следующим образом:

1. Проводят подготовку поверхности оправки для формования 4: очистку, обезжиривание и нанесение разделительного слоя. При этом оправка может быть разборной и выполненной из композиционного материала.

2. Выполняют раскрой заготовок из препрега композиционного материала по заданной программе на режущем станке. Форма заготовки зависит от геометрических характеристик изготавливаемого рупорного излучателя.

3. Производят выкладку заготовок слоями препрега на поверхность оправки для формования 4 по заданным углам ориентации, строго определенным образом, чередуя слои относительно друг друга, с промежуточной вакуумной опрессовкой каждого слоя препрега.

4. На часть конического раструба, трубу и фланец, выложенных из слоев препрега, устанавливается профилированный обжимной элемент 5. При этом обжимной элемент для изготовления рупорного излучателя может быть выполнен из эластичного материала, например, пентэласт-750 или любой другой подходящий материал.

5. На всю поверхность оправки 4 с выложенными на ней заготовками препрега и обжимным элементом 5 устанавливается вакуумный чехол 6 с фиксацией к поверхности в зоне припуска.

6. Производится ступенчатый нагрев до температуры полимеризации, например, до температуры 190°С с выдержкой ее при данной температуре в течение 3 ч при вакуумном давлении от минус 0,8 до минус 0,95 кгс/см2, либо по другому режиму полимеризации.

7. Выполняется охлаждение совместно с термокамерой или автоклавом до температуры 20÷60°С.

8. Производится сброс давления с демонтажом вакуумного чехла 6 и профилированного обжимного элемента 5.

9. Выполняется демонтаж рупорного излучателя с поверхности оправки 4 для последующей, необходимой механической обработки раскрыва рупора и стыковочного фланца.

Положительный эффект достигается изготовлением монолитного рупорного излучателя в виде одной цельной детали за один технологический цикл, что позволяет снизить трудоемкость и повысить технологичность изготовления детали, а также коэффициент использования материалов. Использование конического раструба и трубы с фланцем, изготовленных за один цикл, позволило снизить массу изделий, изготавливаемых предложенным способом по сравнению с известными решениями.

1. Способ изготовления рупорного излучателя, состоящего из трубы, раструба и фланца, выполненного в виде одной цельной детали из одного композиционного материала, характеризующийся тем, что рупорный излучатель изготавливают за один технологический цикл, при котором выполняют раскрой заготовок из препрега по заданной программе на режущем станке, производят выкладку заготовок слоями препрега на поверхность оправки по заданным углам ориентации, чередуют слои относительно друг друга, с промежуточной вакуумной опрессовкой каждого слоя препрега, при этом используют профилированный обжимной элемент.

2. Способ изготовления рупорного излучателя по п. 1, отличающийся тем, что рупорный излучатель изготавливают на разборной оправке, выполненной из композиционного материала.

3. Способ изготовления рупорного излучателя по п. 1 или 2, отличающийся тем, что обжимной элемент для изготовления рупорного излучателя выполняют из эластичного материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии электрофизического упрочнения окончательно сформированных полимерных изделий различной сложности формы. Способ упрочнения в СВЧ электромагнитном поле крупногабаритных изделий сложной формы из армированных углеродным волокном полимерных композиционых материалов включает в себя определение на основании анализа профиля поперечного сечения обрабатываемого изделия формы суммарной несимметричной диаграммы направленности антенны с требуемым распределением амплитуд и фаз, выбор формы зеркала, формирование диаграммы направленности и поворот зеркала так, что огибающая диаграммы направленности оказывается эквидистантной контуру поперечного сечения изделия.

Группа изобретений относится к устройству для создания нарушения в дифференциальном режиме распространения радиочастотного сигнала, передаваемого вдоль коаксиальной линии передачи.

Группа изобретений относится к системе, упрощающей добычу углеводородов, в частности углеводородов на месте залегания, посредством антенны, содержащей массив коаксиальных преобразователей типов волн.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электростатического разряда. Линия задержки состоит из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, диэлектрической среды, с выбором параметров линии такими, что обеспечивается равенство среднего геометрического значения волновых сопротивлений четной и нечетной мод волновому сопротивлению тракта, причем выбором параметров поперечного сечения линии обеспечивается произведение удвоенной длины линии на модуль разности погонных задержек четной и нечетной мод линии не менее длительности пикового выброса электростатического разряда, а также выравнивание амплитуд первых трех импульсов.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к рупорным антеннам, работающим в непрерывном диапазоне сверхвысоких (СВЧ) и крайне высоких частот (КВЧ). Для увеличения рабочей полосы частот в СВЧ и КВЧ диапазонах, с одновременным упрощением конструкции и повышением технологичности изготовления в рупорной антенне, содержащей пирамидальный рупор прямоугольного поперечного сечения и присоединенный к нему возбуждающий волноводно-коаксиальный переход, последний выполнен с использованием волновода с двойным гребнем переменной высоты и поршня с короткозамыкающей стенкой в виде двугранного угла вместо плоской.

Предлагаемое изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для создания бортовых антенн, применяемых в системах связи. Антенный излучатель содержит основание (1) с окном (2), первую гребенку (3), вторую гребенку (4), первый волновод (5), второй волновод (6), уголок (7), две пластины (8), (9), фланец (10).

Изобретение относится к охранной сигнализации. Технический результат заключается в обеспечении выравнивания чувствительности вдоль рубежа обнаружения, повышении помехоустойчивости и уровня обнаружения.

Изобретение относится к физике электромагнитных явлений, а именно к устройствам для излучения электромагнитных волн и может быть использовано в экспериментах по исследованию радиоизлучения источников, движущихся с высокими (вплоть до релятивистских) скоростями, а также в экспериментах в области релятивистской механики.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к широкополосным антеннам СВЧ-диапазона. Антенна содержит рупор и резонатор, представляющий собой микрополосковую антенну специальной формы и запитанную через боковую стенку рупора с использованием Г-образного клиновидного микрополоскового симметрирующего устройства.

Изобретение относится к антенной технике. Особенностью заявленной широкополосной щелевой полосковой антенны ГНСС является то, что микрополосковая линия включает в себя две дуги, выполненные с разными радиусами относительно геометрического центра подложки, каждая дуга проходит под всеми щелевыми излучателями, соединяется с одной стороны с верхней металлизированной стороной подложки через активное сопротивление, а с другой стороны соединяется с проводником, являющимся общим для двух дуг.

Настоящее изобретение относится к омпозитной панели (10), по меньшей мере содержащей: внешнюю панель (1) и внутреннюю панель (2), которые связаны друг с другом посредством промежуточного слоя (3), и по меньшей мере одно светорассеивающее стекловолокно (4), которое является подходящим для излучения света путем рассеивания через его боковую стенку вдоль его длины и выполнено по меньшей мере из сердечника стекловолокна, который окружен одним или множеством слоев в форме оболочки, которые имеют множество центров рассеяния и расположены вокруг сердечника стекловолокна, в которой стекловолокно (4) располагается, по меньшей мере в секциях, между промежуточным слоем (3) и внешней панелью (1) и/или между промежуточным слоем (3) и внутренней панелью (2).

Изобретение относится к не имеющей перфорации армированной растягивающейся пленке, которая включает пленочную основу, толщина которой составляет от 3 до 18 мкм, и от 5 до 100 армирующих полос, зафиксированных на по меньшей мере одной поверхности пленочной основы, где ширина каждой из армирующих полос, независимо от других, составляет от 1 до 17 мм.

Препрег // 2687926
Изобретение относится к области создания высокопрочных полимерных композиционных материалов конструкционного назначения на основе волокнистых арамидных наполнителей в виде нитей, жгутов, тканей и полимерных связующих, которые могут быть использованы в различных областях техники (машино-, судостроении, авиакосмической промышленности и др.).

Изобретение относится к области декоративных гибких отделочных материалов, в частности обоев, и касается ламинированного листа, вспененного ламинированного листа, способа их изготовления и применения.

Изобретение относится к декоративному облицовочному покрытию, не содержащему поливинилхлорид (ПВХ). Декоративное облицовочное покрытие включает упрочненный слой, содержащий носитель, пропитанный не содержащей ПВХ пастой.

Группа изобретений относится к текстильной промышленности, в частности к тканям с особым расположением нитей, способу их изготовления, и может использоваться при производстве композиционных материалов и баллистических защитных панелей для средств индивидуальной бронезащиты (СИБ).

Изобретение относится к композитному декоративному листу, например, для настенных покрытий и обоев и способу изготовления вспененного декоративного листа. Композитный лист содержит или имеет следующие компоненты: (i) основной слой с модулем упругости более чем 1 ГПа и (ii) вспениваемый слой, присоединенный к основному слою.

Изобретение относится к защитным от теплового воздействия окружающей среды оплеткам и касается свертываемой текстильной оплетки и способа уменьшения образования трещин в слое фольги свертываемой текстильной оплетки.
Изобретение относится к области материалов для медицины и касается пористой пленки, водонепроницаемого и влагопроницаемого материала, а также использующие их медицинская одежда и защитная одежда.

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий сложной формы из полимерных композиционных материалов, например рефлекторов зеркальных антенн телекоммуникационных спутников с контурной диаграммой направленности, и может быть использовано в ракетно-космической технике.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к рупорным излучателям, входящим в состав антенн космического аппарата, а также к способам изготовления рупорных излучателей из волокнистых композиционных материалов. Рупорный излучатель конструктивно выполнен за единое целое из одного композиционного материала, при этом конический раструб, труба и стыковочный фланец могут быть выполнены в форме эллипса, круга или многогранника. Рупорный излучатель изготавливают за один технологический цикл, при котором выполняют раскрой заготовок из препрега по заданной программе на режущем станке, производят выкладку заготовок слоями препрега на поверхность оправки по заданным углам ориентации, чередуют слои относительно друг друга, с промежуточной вакуумной опрессовкой каждого слоя препрега, при этом используют профилированный обжимной элемент. Оправка для изготовления рупорного излучателя может быть выполнена разборной и из композиционного материала, а обжимной элемент из эластичного материала. Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления рупора, а также в снижении его массы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх